Введение к работе
Актуальность темы. Пропускная способность существующих зерноуборочных комбайнов ограничивается производительностью молотильно-сепарирующего устройства, а также эффективностью работы воздушно-решетной очистки и соломотряса. Так по данным машинно-испытательных станций до 20% всего рабочего времени зерноуборочные комбайны простаивают из-за забивания и поломок рабочих органов убираемой хлебной массы.
Устройство для воздушно-решетной очистки современных зерноуборочных комбайнов представляет собой сложный рабочий орган, включающий вентиляторы, воздуховоды, транспортные доски, системы решет, скатные доски, функциональное взаимодействие которых во многом определяет качество продукции. Поэтому исследования, связанные с разработкой и обоснованием рациональных параметров активатора зернового вороха для повышения эффективности выделения зерна на стадии очистки, обеспечивающее повышение производительности и качественных показателей технологического процесса, являются актуальными и имеют важное народнохозяйственное значение.
Работа выполнялась в ФГОУ ВПО РГАЗУ по теме №29 «Разработка высокопроизводительных устройств для механизированной уборки зерновых культур» и являлась частью решения важных научно-технических проблем, связанных с постановлением правительства РФ №446 от 14.07.2007г. о государственной программе развития сельского хозяйства на 2008-2012 годы, предусматривающей «...ускоренный переход к использованию высокопроизводительных сельскохозяйственных машин и ресурсосберегающих технологий».
Цель работы. Разработка технических средств, обеспечивающих повышение эффективности воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна.
Объект исследований. Устройство воздушно-решетной очистки зерноуборочного комбайна, оснащенное активатором зернового вороха.
Предмет исследования. Процесс сепарации зерна воздушно-решетной очисткой.
Методика исследования. Методика теоретических исследований базировалась на использовании методов теоретической механики, численного анализа, теории сельскохозяйственных машин, статистического моделирования и программирования. Разработанные частные методики лабораторных исследований базировались на методах математической статистики, статистического и регрессионного анализа с использованием современных вычислительных средств. Агротехнические, технико-эксплуатационные, энергетические и экономические показатели определялись в соответствии с действующими ГОСТами, ОСТами и РТМ.
Научная новизна работы:
разработана математическая модель сепарации зерна на решетах очистки, позволяющая обосновать геометрические и кинематические параметры его привода;
разработана математическая модель движения частиц по прутку активатора зернового вороха, позволяющая обосновать его геометрические и кинематические параметры;
На защиту выносятся:
математическая модель сепарации зерна на решетах очистки;
математическая модель движения частиц по прутку активатора зернового вороха;
конструкция активатора зернового вороха с обоснованием его конструктивных, кинематических параметров, а также с выдачей рекомендаций по его применению на зерноуборочных комбайнах;
результаты лабораторно-полевых и хозяйственных испытаний, оценка экономической эффективности разработки.
Практическая ценность.
разработан активатор сепарации зернового вороха воздушно-решетной очистки, установка которого на зерноуборочный комбайн позволяет повысить его производительность на 10-15%;
разработана методика расчета параметров активатора, которая может быть использована при создании и расчете новых рабочих органов уборочных сельскохозяйственных машин.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы ОАО «ВИСХОМ» при разработке активаторов сепарации зернового вороха для зерноуборочного комбайна и других сельскохозяйственных машин, а также кафедрами «Мобильные энергетические системы» и «Сельскохозяйственные машины» Института механики и энергетики ГОУ ВПО Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и «Эксплуатация машинно-тракторного парка» ФГОУ ВПО РГАЗУ при подготовке студентов и научных кадров.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены и одобрены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО РГАЗУ (г. Балашиха, 2000-2010 гг.); на секциях отдела комплексов машин для уборки и обработки зерновых культур НТС ОАО «ВИСХОМ» (г. Москва 2000-2005 гг.); на международных научно-практических конференциях «Энергосберегающие технологии и системы в АПК», «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» Института механики и энергетики ГОУ ВПО Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (г. Саранск, 2007-2009 гг.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ (объем 2,86 п.л., из них лично автору принадлежит 2,34 п.л.), четыре из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и содержит 154 страницы машинописного текста, 51 рисунок, 10 таблиц, список литературы, включающий 108 наименований, приложение на 33 страницах.
